JPH0214443B2

JPH0214443B2 -

Info

Publication number: JPH0214443B2
Application number: JP56173144A
Authority: JP
Inventors: Raineeru Ururitsuhi; Berunkurau Kuruto; Heruberutsu Toni; Yosefu Yungufuerudoruben Heruman; Kaaru Burugarutsu Hansu
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1990-04-09
Also published as: EP0051189A1; JPS57106713A; EP0051189B1; DE3171719D1; US4810448A; DE3040970A1; EP0051189B2

Description

【発明の詳細な説明】

溶融紡糸及び湿式紡糸技術に従つて変性した繊
維横断面を持つ合成繊維を製造することは、多年
にわたつて知られていることである。かくして例
えば、布の光沢、手触り、つや及び製品の品質に
関して特殊な効果を得るために、ポリアミド及び
ポリエステル繊維が、輪郭付けした紡糸口金から
溶融紡糸によつて好適に製造される。合成繊維の
フイラメントの横断面の形を変化させる効果は、
例えば、ヘミーフアゼルン（Chemiefasern）13
（1963）42〜45頁及び106〜109頁におけるF.ボー
ランド（F.Bolland）による報告、またヘミーフ
アゼルン17（1967）262〜268頁におけるH.ビーゼ
ル（H.Bieser）及びR.ヘツセ（R.Hesse）による
論文から明らかにされている、完成商品の最終の
品質及び機能に対して特に影響を与える。H.ク
ノツプ（H.Knopp）は、レンツインゲルベリ
ヒテン（Lenzinger Berichten）36（1974）160〜
167頁において、三角形の輪郭をナイロン−６輪
郭付き糸の製造における、改良された実用特性及
びスタイル的効果について報告している。A.レ
ーネン（A.Lehnen）及びG.サトロー（G.
Satlow）は、ヘミーフアゼルンウントテク
ステイールインドウストリー（Chemiefasern
und Textilindustrie）３月号（1975）251〜254
頁において、深く裂けた３裂片状横断面を持つポ
リアミド−６，６糸から造られた繊維床材の改良
された汚れ機能について報告している。溶融紡糸
技術に加えて、横断面について変性している合成
繊維、例えば横断面変性アクリル繊維は、湿式紡
糸によつても製造することが可能である。かくし
て、三角形の繊維横断面を持つアクリル繊維は、
マーケツトで入手することができ、その高い着色
光彩の点で特色がある。従来、紡糸液から乾式紡糸によつて輪郭をつけ
たアクリル繊維を製造するために、多くの試みが
なされてきた。かくして、例えば、乾式紡糸によ
るポリアクリロニトリルの輪郭付け紡糸は、米国
特許第3760053号に従つて公知のことであると推
定されるが、実験的証拠は開示されていない。更
に、米国特許第3340571号明細書にも、輪郭付け
ノズルを用いて輪郭をつけた繊維を製造する場合
の乾式紡糸可能な重合体の中に、アクリロニトリ
ルホモ重合体及び共重合体を指名しているが、実
験は、実際には酢酸セルロースについて提出され
ているに過ぎない。とにかく、乾式紡糸によつて
横断面変性したアクリル繊維を製造するための商
業的方法は、従来全く開示されてはいない。例え
ば、通常の濃度のポリアクリロニトリル紡糸液、
すなわち、例えば93.6重量％のアクリロニトリ
ル、5.7重量％のアクリル酸メチル及び0.7重量％
のメタリルスルホン酸ナトリウムから成り、81の
Ｋ値を持つアクリロニトリル共重合体を、ジメチ
ルホルムアミド中の32重量％紡糸液として用い、
輪郭付けノズルを用いて乾式紡糸する場合に、今
までは唖鈴型横断面が得られるに過ぎない。も
し、更に固体含量を増大させることを試みるなら
ば、そのときこのタイプの紡糸液は、冷却に際
し、約50〜80℃の温度でさえもゲル化し、その結
果、トラブルのない紡糸は不可能となる。本発明の目的は、このタイプの乾式紡糸方法を
提供するにあり、それは、そのような繊維及びフ
イラメント類が用途において各種の可能性がある
からである。意外にも、このたび、特定値を越える粘度を持
つ紡糸液を使用する場合、及び特定の寸法を持つ
輪郭付けノズル（profiled nozzle）を使用する
場合には、乾式紡糸によつて、あらゆる任意のあ
らかじめ決定した横断面輪郭を作製することが可
能であることを見出した。前記した“正確な横断
面輪郭（cross−sectional profile）を持つ繊維”
なる表現は、それら繊維の横断面から、使用した
輪郭付けノズルの幾何学的図形を認識することが
可能であるという意味に理解すべきであり、また
前記した“輪郭付けノズル”なる表現は、単純な
丸いノズル穴を除く、すべてのノズル穴を意味す
るものと理解すべきである。特に、簡単な幾何学
的図形の形状が用いられる。かくして本発明は、非溶媒を含有するポリアク
リルニトリル重合体溶液から、三角形、Ｙ字型、
十字型、５裂片、６裂片、８裂片又は長方形に輪
郭付けされたノズル孔を通して乾式紡糸された、
正な横断面輪郭を持ち、該横断面輪郭が三角形、
Ｙ字型、十字型、５裂片、６裂片、８裂片又は長
方形であり、延伸した場合に１〜40dtexの個別
デニールを持つ乾式紡糸アクリロニトリル繊維及
びフイラメント類を提供するものである。フイラ
メント及び繊維類の製造のために適当なアクリロ
ニトリル重合体は、アクリロニトリルホモ重合体
及び共重合体であり、共重合体は、その中に重合
したアクリロニトリル単位を少なくとも50重量
％、好ましくは少なくとも85重量％含有する。本発明は、正確な横断面輪郭を持つアクリル繊
維及びフイラメント類の製造方法を提供するもの
であり、ジメチルホルムアミド溶液の輪郭付けノ
ズルからの乾式紡糸により、使用された輪郭付け
ノズルに従つた正確な横断面輪郭を持ち、少なく
とも85重量％の重合されたアクリロニトリル単位
を有するポリアクリロニトリル繊維及びフイラメ
ント類を製造する方法であつて、フイラメント形
成性ポリアクリロニトリル重合体を、(a)ジメチル
ホルムアミド及びジメチルホルムアミドと広い限
界内において混和性である非溶媒の混合物である
溶液で、(b)80℃で測定して120〜300落球秒の粘
度、又は100℃で測定して75〜300落球秒の粘度を
持つ溶液、そして(c)ノズル孔面積が0.1mm²より小
さく、その横幅が0.17mmより小さい輪郭付けノズ
ル、から乾式紡糸することを特徴とする。紡糸操作は、通常の他のアクリロニトリル乾式
紡糸方法の手続段階によつて行われる。 80又は100℃で測定する落球秒で表す粘度は、
レオロジカアクタ（Reologica Acta）第１巻
（1958）303頁に記載のK.ジヨスト（K.Jost）の
方法に従つて決定する。用語“輪郭付けノズルの
横幅”とは、あらかじめ決定した輪郭型の向い合
つた境界間のmmで表した距離を意味し、ノズル孔
の中心までの距離ではないと理解すべきである。
その横幅が容易に限界を決めることができないノ
ズル孔型、例えば三角形の孔を持つ輪郭付けノズ
ルの場合には、平均横幅として、２つの向い合つ
た横の中心間の距離を、横幅として決定する。ノ
ズル孔面積が0.2mm²より小さく、その横幅が0.17
mmより小さい場合には、本発明に従つて正確な横
断面輪郭体を常に紡糸することができることを示
した。0.02〜0.06mmの横幅及び0.1mm²までのノズル
孔面積を採用するのが特に好適である。ノズル孔
面積が0.2mm²より大きい場合には、横断面型の混
成が生起する。不鮮明で異様な構造体が得られ、
それは塊状から形の崩れたものまでの範囲にわた
つて変形している。下記の各型が、本発明方法に従つて、横断面変
性繊維の製造において、適当な輪郭であることが
立証された：三角形、Ｙ字型、十字型、５裂片
（pentalobal）、６裂片（hexalobal）、８裂片
（octalobal）及び長方形の各型。例えばシミー
フオロクナ（Chim.Volokna）５（1972）58〜61
頁中にV.F.クラスニコフ（V.F.Krasnikov）によ
つて記載のような、又はM.シユワブ（M.
Schwab）によつてヘミーフアゼルンウント
テクステイールインドウストリー９月号（1977）
770頁中に記載のような他の横断面変性体も、本
発明方法によつて本発明による生成物中に同様に
製出することができる。より高濃度のフイラメント形成性重合体をも含
有する前記特定した粘度の紡糸液は、西独国特許
出願公開第2706032号に従つて、必要な溶媒中に
おける該フイラメント形成性重合体の対応して濃
縮された、容易に輪送可能な懸濁液を製造し、こ
の懸濁液を、使用した紡糸溶媒の沸点の直下の温
度に短時間加熱することにより、粘度安定な紡糸
液に転化することによつて得られる。このような
紡糸液製造のための懸濁液は、紡糸溶媒を、必要
に応じて、紡糸すべき該重合体に対する非溶媒と
混合し、ついでそれに重合体をかきまぜながら添
加することによつて得られる。非溶媒としては、
該重合体に対する非溶媒であり、紡糸溶媒と広い
限界内において混合することが可能であるとい
う、本発明の意味に入るすべての物質が含まれ
る。これら非溶媒の沸点は、使用する紡糸溶媒の
沸点より以下又はより上のいずれであつてもよ
い。固体又は液体の集合状態で存在させてよいこ
のような物質の例には下記のものがある：アルコ
ール、エステル若しくはケトン及びモノ−若しく
は多−置換アルキルエーテル及び多価アルコール
のエステル、有機若しくは無機酸、塩類及びその
類似物。水は、その簡単な取扱いと、残留物の生
成及び回収を伴うことなく紡糸ダクト中で除去し
うるために、第１の好適な非溶媒として使用され
るものであり、また、グリセリン、モノ−及びテ
トラ−エチレングリコール及び糖は、第２の非溶
媒として使用される。その沸点が紡糸溶媒の沸点より低い非溶媒を使
用する場合には、10％より小さく、例えば4.5〜
６％の保水率を持つ公知のタイプのアクリル繊維
が得られる。その沸点が、紡糸溶媒の沸点より高
い非溶媒を使用する場合には、既に西独国特許出
願公開第2554124号公報に記載されているような、
10％より多い保水率を持ち、特別な着用性の点で
特色のあるアクリル繊維が得られる。第１の場
合、非溶媒は紡糸ダクト中で除去されるのに対
し、第２の場合には、紡糸工程に続く別の処理段
階で、合体（consolidated）した繊維中から洗去
しなければならない。非溶媒として水を用いる場
合、及び前記した81のＫ値をもつアクリロニトリ
ル共重合体を使用する場合に、36重量％又はそれ
以上の固体濃度を持つ、必要な粘度の紡糸液をう
ることができる。それから乾式紡糸したフイラメ
ントは、本発明の意味内において正確な繊維横断
面を示す。ポリアクリロニトリルとジメチルホルムアミド
との懸濁液のような場合の水の比率は、全懸濁液
に基づいて、２〜10重量％の範囲内である。含水
量が２重量％より少ない場合には、もはや流動可
能で輸送可能な懸濁液は得られず、その代りに濃
いスラツジ状のペーストが生成する。他方、もし
含水量が10重量％より多いならば、ノズル孔から
流出する場合に、あまりにも高いスチーム分圧に
基因して、紡糸工程中、フイラメントはノズル下
で破裂する。紡糸液中の水の％は、35％紡糸液又
は36％紡糸液についての表から明らかなよう
に、ノズルにおける輪郭付け作用に対して僅かな
影響を与えるに過ぎない。特定した最小限の粘度
を持つことが、紡糸液について決定的なことであ
る。40％までの固体含量の場合には、室温でなお
流動可能で、また輸送可能な懸濁液を得るため
に、２〜３重量％の水比率が最適であることが判
明した。もし水の代りに、他の非溶媒、例えばプ
ロパノール又はブタノールを使用するならば、そ
の場合にも同じ結果が達成される。81のＫ値を持
つアクリロニトリル重合体を使用する場合には、
既に前記したように、必要な最小限の粘度、及び
フイラメント形成性重合体の36重量％又はそれ以
上の濃度を持つ紡糸液が得られる。より低いＫ値
を持つアクリロニトリル共重合体の場合には、紡
糸液に必要な最小限の粘度は、より高濃度におい
て達成することができるに過ぎない。それ故、例
えば、92％のアクリロニトリル、６％のアクリル
酸メチル及び２％のメタリルスルホン酸ナトリウ
ムから成り、60のＫ値を持つアクリロニトリル共
重合体からは、45％の共重合体固体、４％の水及
び51％のジメチルホルムアミドから成る懸濁液を
製造することができ、これは室温でなお流動可能
であり、加熱すると、80℃で142落球秒の粘度を
持つ紡糸液を生成する。この紡糸液を輪郭付けノ
ズルから紡糸すると、本発明の意味内で正確な横
断面輪郭を持つ繊維を生成する。他方、より高い
Ｋ値を持つ重合体を使用する場合、紡糸液の必要
な粘度は、より低い固体濃度を用いる場合に達成
することができる。それ故、例えば、91のＫ値を
持つアクリロニトリルホモ重合体のDMF中に溶
解した27.5％紡糸液であつても、138落球秒の粘
度を生成する。輪郭付けノズルから乾式紡糸する
ことによつて、正確な横断面輪郭体が得られる。非溶媒としてモノエチレングリコールを使用す
る場合、及び前記したＫ値81のアクリロニトリル
共重合体を使用する場合、36重量％又はそれ以上
の固体濃度を持つ紡糸液を生成させることがで
き、その粘度は、100℃で測定して少なくとも75
落球秒に達する。これらの紡糸液から正確な横断
面輪郭を持つ繊維が紡糸され、それらは、非溶媒
を洗去し、常法の後処理後、高い保水率の点で特
色があつた。ポリアクリロニトリル、ジメチルホ
ルムアミド及びモノエチレングリコールから成る
ような懸濁液の非溶媒比率は、既に西独国特許出
願公開第2554124号に述べられているように、溶
媒及び固体に基づいて少なくとも５重量％に達し
なければならず、その結果、該フイラメント及び
繊維類は、10％の最小限保水率を持つている。表
から明らかなように、紡糸液中の非溶媒含量％
は、ノズルにおける輪郭付け作用に対しては何ら
の影響も与えない。しかしながら、紡糸液の最小限濃度は、極めて
重大なことである。40重量％までの固体含量の場
合には、10％より大きい保水率を持つ輪郭付きア
クリル繊維を得るために、５〜10重量％の非溶媒
比率が最適であると判明した。形が均一である変
性した横断面に加えて、これら繊維も、コア−外
装構造を持つている。この繊維外装の厚さは、重
合体固体対非溶媒量の比によつて広い限界内で変
えることができる。非溶媒として水を使用する場
合と同様に、その沸点が、紡糸溶媒の沸点より高
い非溶媒を使用する場合にも、より高濃度におい
て81より低いＫ値を持つアクリロニトリル共重合
体、及びより低濃度において81より高いＫ値を持
つアクリロニトリル共重合体が、紡糸液において
必要な最小限粘度を生成することが見出されてい
る。最小限粘度は、２つの異なる温度、すなわち
80℃と100℃において決定することができる。こ
の測定は、一方において、非溶媒として水を含有
する紡糸液における粘度の決定は、100℃におけ
る水の蒸発のために困難であり、他方、非溶媒と
して紡糸溶媒の沸点より高い沸点を持つ物質を含
有する、前記以外の紡糸液における粘度の決定
は、80℃におけるゲル化傾向のために困難となる
ことがあるという事実を考慮したものである。し
かしながら、水性紡糸液の粘度は、処理をクロー
ズドシステム中で行う場合には、100℃で決定す
ることもできる。紡糸すべき紡糸液が、有限の落球秒値を生成す
る限りは、その紡糸液から輪郭付き繊維を生成さ
せることは、原則的に可能なことである。しかし
ながら、経済的理由で、80又は100℃で測定して、
300落球秒より大きい粘度を持つ紡糸液は、もは
や通常の紡糸設備における直接的な方法では処理
することができず、そのため、この点から粘度範
囲の上限が自然に決つてしまう。保水率（WR）は、DIN明細53814に従つて決
定される〔メリアン“テクステイールベリヒテ”
（Melliant“Textilberichte”）４、（1973）350頁
参照〕。繊維サンプルを、0.1％の湿潤剤を含有する水
中に２時間浸漬する。ついで繊維を、10000ｍ／
秒の加速度において10分間遠心分離し、各繊維の
中及び間に保有されている水の量を、重量分析に
よつて決定する。乾燥重量を決定するためには、
繊維を、105℃において、恒含水量となるまで乾
燥する。重量％で表すWRは、下記式のとおりで
ある： WR＝mf−mtr／mtr×100 mf＝湿潤繊維材料の重量 mtr＝乾燥繊維材料の重量変性した繊維横断面を持つアクリル繊維の製造
において、紡糸溶媒としては、ジメチルホルムア
ミドに加えて、下記のものも含まれる：ジメチル
アセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレン
カーボネート及びＮ−メチルピロリドンのような
高沸点溶媒及びその類似物。本発明による繊維類は、紡糸液スループツト及
び引抜き条件に対応して、延伸した場合に、１〜
40dtexの個別デニールを持つことができる。例１容器中、59Kgのジメチルホルムアミド（DMF）
を、３Kgの水と室温でかきまぜながら混合する。
ついで、93.6％のアクリロニトリル、5.7％のア
クリル酸メチル及び0.7％のメタリルスルホン酸
ナトリウムから成り、81のＫ値を持つアクリロニ
トリル共重合体38Kgを、室温でかきまぜながら計
量供給する。この懸濁液を、歯車ポンプによつて
かきまぜ装置を取付けた紡糸容器に注入する。全
溶液に基づいて、38重量％の固体含量及び３重量
％の水含量を持つこの懸濁液を、ついで二重壁管
中、4.0バールのスチームで加熱する。この管中
での滞留時間は７分間である。管出口における溶
液の温度は138℃である。紡糸液を均質化するた
めに、管中には数個の混合コームが設置されてい
る。80℃で176落球秒の粘度を持つこの溶液を、
前記加熱装置を離れた後、中間冷却することなく
過し、直接に紡糸ダクトに運搬する。この紡糸液を、６裂片状ノズル孔（第１図参
照）を持つ90孔ノズルから乾式紡糸する。このノ
ズル孔面積は0.0696（mm）²であり、横幅は0.04mmで
ある。ダクト温度は160℃であり、空気温度は150
℃である。通過させる空気の量は30m³／時であ
る。移送速度は275ｍ／分である。750dtexのデ
ニールをもつ紡糸した材料をボビン上に集め、
187000dtexの総デニールを持つトウに合糸する。
ついでこの繊維トウを、沸騰水中１：４の比で延
伸し、常法で処理後、2.6dtexの最終個別デニー
ルを持つ繊維を形成させる。横断面の幾何学的図
形を顕微鏡により評価するために、繊維毛細管
を、メタクリル酸メチル中に埋込んで、横方向に
カツトする。示差干渉コントラスト法で生じた光
学顕微鏡記録は、サンプルの横断面が、完全に規
則的な６裂片状構造を持つていることを示す。引
裂強さは、2.9CN／dtexで、破断点伸びは27％で
ある。下記表は、本発明方法に従つて、輪郭付けノ
ズルから乾式紡糸によつて得られる。他の変性し
た繊維横断面形状物の製造について明細に示した
ものである。すべての場合に、例１の化学的組成
及び濃度を持つアクリロニトリル共重合体を使用
している。例１に示したように製造した紡糸液
を、表に詳述した輪郭ノズルから繊維に紡糸
し、次に後処理する。各場合に、紡糸液を90孔ノ
ズルから紡糸した。そのフイラメント横断面の幾
何学的図形を、例１に詳述したように決定し、光
学顕微鏡記録で確認している。

【表】例２例１の化学組成及び81のＫ値を持つアクリロニ
トリル共重合体を、例１に記載したように、溶解
し、過し、３裂片状ノズル孔（第８図参照）を
持つ90孔ノズルから乾式紡糸する。ノズル孔面積
は0.03（mm）²であり、横幅は0.04mmである。ダクト
温度は150℃であり、空気温度は150℃である。通
過させる空気の量は30m³／時である。移送速度は
125ｍ／分である。この1500dtexのデニールをも
つ紡糸した材料を、例１に記載したようにボビン
上に集め、150000dtexの総デニールを持つトウ
に合糸し、後処理して、5.0dtexの最終デニール
を持つ繊維を形成させる。これら繊維サンプルの
横断面は、完全に規則的な３裂片状横断面輪郭を
示す。この繊維強度は3.0CN／dtexである。破断
点伸びは24％である。下記の表において、乾式紡糸により横断面変
性アクリル繊維を製造するための本発明方法の各
制限を、他の例を用いて例証する。すべての場合
に、例１の化学組成を持つアクリロニトリル共重
合体を再使用し、例１に記載したように、紡糸液
に転化させる。固体濃度と、PANに対する非溶
媒のタイプ及び比率とを変化させる。紡糸は、上
記した３裂片状ノズル孔（第８図参照）を持つ90
孔ノズルの１つから行う。紡糸及び後処理条件は、例２に記載のとおりで
ある。粘度は、最初に記載したように、80℃にお
ける落球秒で測定する。

【表】例３容器中でかきまぜながら51KgのDMFを４Kgの
水と混合する。ついで、92％のアクリロニトリ
ル、６％のアクリル酸メチル及び２％のメタクリ
ルスルホン酸ナトリウムから成り、60のＫ値を持
つアクリロニトリル共重合体45Kgを、室温でかき
まぜながら計量供給する。45％の固体濃度を持つ
この懸濁液を、例１に記載したように、溶解し、
過し、そして６裂片状ノズル孔（第１図参照）
を持つ90孔ノズルから乾式紡糸する。この紡糸液
の粘度は、80℃で142落球秒である。ノズル孔面
積は、再び0.0696mm²であり、横幅は0.04mmであ
る。その他の紡糸及び後処理条件は、例１に記載
のとおりである。3.1dtexの最終デニールを持つ
繊維のサンプル横断面は、完全に規則的な６裂片
状横断面輪郭を示す。繊維強度＝2.7CN／dtex、
破断点伸び：31％。例４容器中でかきまぜながら、67Kgのジメチルホル
ムアミドを、３Kgの水と混合する。ついで、フイ
ケンチヤーに従い91のＫ値を持つアクリロニトリ
ルホモ重合体の30Kgを、室温でかきまぜながら計
量供給する。30％の固体濃度を持つこの懸濁液
を、再び例１に記載したように、溶解し、過
し、３裂片状のノズル孔（第８図参照）を持つ90
孔ノズルから乾式紡糸する。80℃で測定した粘度
は、130落球秒であつた。ノズル孔面積は0.03mm²
であり横幅は0.04mmである。その他の紡糸及び後
処理条件は例１に記載したとおりである。
2.0dtexの最終デニールを持つこの繊維サンプル
の横断面は、完全に規則的な３裂片状横断面輪郭
を示す。繊維強度＝2.6CN／dtex、破断点伸び＝
19％。例５容器中、室温でかきまぜながら、57Kgのジメチ
ルホルムアミド（DMF）を６Kgのモノエチレン
グリコールと混合する。ついで、93.6％のアクリ
ロニトリル、5.7％のアクリル酸メチル及び0.7％
のメタリルスルホン酸ナトリウムから成り、81の
Ｋ値を持つアクリロニトリル共重合体37Kgを、室
温でかきまぜながら計量供給する。この懸濁液
を、かきまぜ機を取付けた紡糸容器中に、歯車ポ
ンプで注入する。ついで、全溶液に基づいて、37
重量％の固体含量及び６重量％の非溶媒含量を持
つこの懸濁液を、二重壁管中、4.0バールのスチ
ームで加熱する。この管中での滞留時間は７分間
である。この管出口における溶液の温度は138℃
である。紡糸液を均質化するために管中には数個
の混合コームが設置されている。100℃で186落球
秒の粘度を持つこの溶液を、前記加熱装置を離れ
た後、中間冷却することなく過し、紡糸ダクト
に直接運搬する。この紡糸液を、６裂片状ノズル孔（第１図参
照）を持つ90孔ノズルから乾式紡糸する。このノ
ズル孔面積は0.0696（mm）²であり、横幅は0.04mmで
ある。ダクト温度は160℃であり、空気温度は100
℃である。通過させる空気の量は30m³／時であ
る。移送速度は350ｍ／分である。475dtexのデ
ニールを持つ紡糸した材料をボビン上に集め、
142500dtexの総デニールを持つトウに合糸する。
ついで、この繊維トウを、沸騰水中１：４の比で
延伸し、洗浄し、110℃で乾燥し、そして常法で
後処理して、1.6dtexの最終デニールを持つ繊維
を形成させる。横断面の幾何学的図形を顕微鏡評
価するために、この繊維毛細管をメタクリル酸メ
チル中に埋込み、横方向にカツトする。示差干渉
コントラスト法で生じた光学顕微鏡記録は、この
サンプル横断面が、コア／外装構造を持つ、完全
に規則的な６裂片形状を持つていることを示す。
引裂強さは2.6CN／dtexであり、破断点伸びは34
％である。外装面の比率は、大略80％である。保
水率は12.6％である。下記の表は、本発明方法に従つて輪郭付けノ
ズルから乾式紡糸で得られる、他の変性した繊維
横断面形状物の製造を明細に示すものである。す
べての場合に、例５の化学組成及び濃度を持つア
クリロニトリル共重合体を使用する。紡糸液は、
例５に記載したように製造し、表に明示した輪
郭付けノズルから繊維に紡糸し、ついで後処理す
る。各場合に、紡糸液を90孔ノズルから紡糸し
た。フイラメント横断面の幾何学的図形は、例１
で詳述したようにして決定し、光学顕微鏡記録で
確認した。

【表】例６容器中でかきまぜながら、55Kgのジメチルホル
ムアミドを７Kgのテトラエチレングリコールと混
合する。ついで、例５の化学組成及び81のＫ値を
持つアクリロニトリル共重合体38Kgを、室温でか
きぜながら計量供給する。38％の固体濃度を持つ
この懸濁液を、再び例５に記載したように、溶解
し、過し、３裂片状ノズル孔（第８図参照）を
持つ90孔ノズルから乾式紡糸する。100℃で測定
したこの紡糸液の粘度は152落球秒である。ノズ
ル孔面積は0.03mm²であり、横幅は0.04mmである。
ダクト温度は160℃であり、空気温度は150℃であ
る。通過させる空気の量は30m³／時である。移送
速度は250ｍ／分である。2100dtexのデニールを
持つ紡糸した材料を、例５に記載したように、ボ
ビン上に集め、21000dtexの総デニールを持つト
ウに合糸し、後処理して、6.7dtexの最終デニー
ルを持つ繊維を形成させる。再びコア／外装構造
を持つこの繊維のサンプルの横断面は、完全に規
則的な３裂片状横断面輪郭を示す。繊維強度：
2.4CN／dtex、破断点伸び：34％、保水率：15.2
％。下記の表において、乾式紡糸によつて横断面
変性したアクリル繊維を製造するための本発明方
法の各制限を、他の例を用いて例証する。すべて
の場合に、再び例５の化学組成を持つアクリロニ
トリル共重合体を使用して、例５に記載したよう
にして紡糸液に転化させる。固体濃度、及び
PANのための非溶媒のタイプと比率を変化させ
る。紡糸は、３裂片状ノズル孔（第８図参照）を
持つ90孔ノズルから行つた。紡糸及び後処理条件
は、例２に記載のとおりである。落球秒で表す粘
度を、100℃で決定する。

【表】例７容器中でかきまぜながら、50KgのDMFを５Kg
のグリセリンと混合する。ついで、92％のアクリ
ロニトリル、６％のアクリル酸メチル及び２％の
メタリルスルホン酸ナトリウムから成り、60のＫ
値を持つアクリロニトリル共重合体45Kgを、室温
でかきまぜながら計量供給する。45Kgの固体濃度
を持つこの懸濁液を、例５に記載したようにし
て、溶解し、過し、６裂片状ノズル孔（第１図
参照）を持つ90孔ノズルから乾式紡糸する。この
紡糸液の粘度は100℃で測定して104落球秒であ
る。再びノズル孔面積は0.0696mm²であり、横幅は
0.04mmである。その他の紡糸及び後処理条件は、
例５に記載のとおりである。3.1dtexの最終デニ
ールを持つこの繊維のサンプルの横断面は、コ
ア／外装構造を持つ、完全に規則的な６裂片状横
断輪郭を示す。繊維強度＝2.7CN／dtex、破断点
伸び：31％、保水率：10.2％。例８例５からの紡糸液のいくらかを、過後、別の
紡糸ダクトに供給して、６裂片状ノズル孔（第１
図参照）を持つ90孔ノズルから乾式紡糸する。ダ
クト温度は220℃であり、空気温度は360℃であ
る。通過させる空気の量は40m³／時である。移送
速度は125ｍ／分である。1770dtexのデニールを
持つ紡糸した材料を、例５に記載したように、ボ
ビン上に集め、177000dtexの総デニールを持つ
トウに合糸し、ついで後処理して、6.7dtexの最
終デニールを持つ繊維を形成させる。この繊維の
サンプルの横断面は、完全に規則的な６裂片状横
断面輪郭を示す。しかしながら、それらはもはや
コア／外装構造を持たず、それは、非溶媒のほと
んどが、紡糸ダクト中で蒸発するからである。保
水率は4.3％である。例９例５からの142500dtexの総デニールを持つ繊
維トウのいくつかを、例５に記載したように延伸
して洗浄したが、ついで、20％収縮の許容度を持
つドラム乾燥機中、180℃で乾燥し、常法で処理
し、1.6dtexの最終デニールを持つ繊維を形成さ
せた。この繊維のサンプルの横断面は、完全に規
則的な６裂片状横断面輪郭を示す。しかしなが
ら、それらは、もはやコア／外装構造を持たず、
それは多孔システムが、強度が乾燥条件によつて
排除されてしまうからである。保水率は3.9％で
ある。

【図面の簡単な説明】

添付図面の第１〜第９図は、本発明の製造方法
で使用する紡糸ノズル孔の横断面の輪郭の例を示
す概略図である。

Claims

【特許請求の範囲】１ジメチルホルムアミド溶液の輪郭付けノズル
からの乾式紡糸により、使用された輪郭付けノズ
ルに従つた正確な横断面輪郭を持ち、少なくとも
85重量％の重合されたアクリロニトリル単位を有
するポリアクリロニトリル繊維及びフイラメント
類を製造する方法であつて、フイラメント形成性
ポリアクリロニトリル重合体を、(a)ジメチルホル
ムアミド及びジメチルホルムアミドと広い限界内
において混和性である非溶媒の混合物である溶液
で、(b)80℃で測定して120〜300落球秒の粘度、又
は100℃で測定して75〜300落球秒の粘度を持つ溶
液、そして(c)ノズル孔面積が0.1mm²より小さく、
その横幅が0.17mmより小さい輪郭付けノズル、か
ら乾式紡糸することを特徴とする上記方法。２ノズル孔面積が0.1mm²より小さく、その横幅
が0.02〜0.06mmである特許請求の範囲第１項に記
載の方法。３輪郭付けされたノズルが、三角形、Ｙ字型、
十字型、５裂片、６裂片、８裂片または長方形で
あり、ノズル孔面積が0.1mm²より小さく、その横
幅が0.02〜0.06mmであり、そして繊維又はフイラ
メント類が正確な、三角形、Ｙ字型、十字型、５
裂片、６裂片、８裂片または長方形を有する特許
請求の範囲第１項に記載の方法。４非溶媒として全懸濁液に基づいて２〜10重量
％の水を使用し、該非溶媒は紡糸ダクトにおいて
除去される特許請求の範囲第１項に記載の方法。５紡糸溶媒であるジメチルホルムアミドの沸点
より高い沸点の非溶媒を使用し、該非溶媒は紡糸
工程に続く別の処理工程において合体した繊維中
から洗去することにより、該繊維から除去される
特許請求の範囲第１項に記載の方法。６非溶媒として、グリセリン、モノエチレング
リコール、テトラエチレングリコール又は糖を使
用する特許請求の範囲第５項に記載の方法。７アクリロニトリル重合体、溶媒及び非溶媒の
懸濁液を、溶液となるようになり高い温度まで加
熱することにより、構成成分からのアクリロニト
リル重合体の溶液を生成し、81のＫ値をもつアク
リロニトリル重合体については少なくとも36重量
％の固体濃度を有し、より高いＫ値のアクリロニ
トリル重合体については相対的により低い固体濃
度を有する特許請求の範囲第１項に記載の方法。